I magneti quadrupolo sono progettati in base al principio di base secondo cui la corrente elettrica genera un campo magnetico attraverso bobine. La funzione principale del magnete quadrupolo è generare un campo magnetico trasversale per controllare il movimento trasversale delle particelle nell'acceleratore. Ecco perché i magneti quadrupoli sono posizionati in varie posizioni chiave nel grande Hadron Collider (LHC), e anche perché è relativamente facile controllare il raggio di particelle regolando la resistenza del campo e la distribuzione del magnete quadrupolo. Tuttavia, il processo di produzione e debug dei magneti quadrupoli è relativamente complesso e richiede un controllo preciso del processo di progettazione e produzione.
Funzione e vantaggio principale
I magneti quadrupolo svolgono un ruolo importante in vari campi, in particolare nella fisica delle particelle e nella tecnologia dell'acceleratore. La funzionalità dei magneti quadrupolo è elencata di seguito:
- √ Focalizzare i fasci di particelle per acceleratori lineari, assicura che le particelle rimangono strettamente raggruppate e non si divergono man mano che guadagnano energia.
- √ Il mantenimento della forma del fascio di particelle per l'anello di stoccaggio, ciò consente un controllo preciso delle traiettorie delle particelle e facilita collisioni efficienti per gli esperimenti.
- √ Trasporta il raggio focalizzato delle particelle nell'area sperimentale e impedisce che si diffonda o perda la forma durante il trasporto.
- √ Sterzo del raggio, usato per lo sterzo del raggio di particelle in una direzione desiderata regolando la resistenza e l'orientamento del campo magnetico. Ciò consente un controllo preciso del percorso del raggio e consente la sua manipolazione per varie configurazioni sperimentali.
- √ La modellatura del raggio, può creare raggi con forme specifiche della sezione trasversale ed è fondamentale per alcuni esperimenti che richiedono caratteristiche specifiche del raggio per risultati ottimali.
Test di verifica
I magneti quadrupolo possono essere usati per comprimere la dimensione delle travi di particelle. Nell'acceleratore, la dimensione del raggio di particelle continuerà ad espandersi man mano che il processo di accelerazione avanza, che avrà un effetto negativo sulla messa a fuoco e la collisione delle particelle. Per risolvere questo problema, i magneti quadrupoli nell'LHC vengono utilizzati per focalizzare il raggio di particelle e comprimerlo nell'intervallo di dimensioni richiesto. Regolando la resistenza del campo magnetico e la distribuzione dei magneti quadrupoli, il raggio di particelle può essere tenuto stretto, migliorando così l'effetto di messa a fuoco e la probabilità di collisione delle particelle. Il magnete quadrupolo può anche piegare con precisione e focalizzare le particelle regolando la resistenza e la distribuzione del campo magnetico, in modo che le particelle possano rimanere nell'orbita progettata ed è per questo che il quadrupolo gestisce per gli acceleratori. Progettando razionalmente i parametri e il layout del magnete quadrupolo, il fascio di particelle può essere controllato e ottimizzato con precisione. Hanno i seguenti vantaggi:
- √ capacità di messa a fuoco più forte
- √ Campi magnetici in cambio trasversale, rendendo più stabile l'orbita di particelle nell'acceleratore
- √ Correggi deviazioni fuori asse
- √ Mantieni le particelle in movimento sull'orbita progettata
- √ Grande flessibilità, i magneti quadrupoli possono essere regolati e ottimizzati per soddisfare l'accelerazione e la messa a fuoco.
- √ La struttura del campo magnetico concentrico è relativamente fissa.
Applicazione
I magneti quadrupoli sono strumenti essenziali in vari campi, consentendo un controllo preciso e manipolazione delle travi di particelle cariche. Le loro applicazioni vanno dal focus e nei raggi di sterzata negli acceleratori di particelle alla separazione degli ioni negli spettrometri di massa e alla generazione di campi magnetici per l'imaging medico. Di seguito è la loro applicazione:
- √ risonanza magnetica nucleare (NMR), viene utilizzato negli spettrometri NMR per generare i gradienti di campo magnetico necessari per manipolare i giri nucleari degli atomi. Ciò consente lo studio della struttura e della dinamica delle molecole.
- √ Imaging medico, viene applicato in alcuni scanner per la risonanza magnetica (MRI) per creare il forte campo magnetico necessario per generare immagini dettagliate del corpo umano.
- √ Spettrometria di massa, viene utilizzata per separare gli ioni in base al loro rapporto massa-carica e ciò consente l'identificazione e la quantificazione di molecole diverse in un campione.
Il concetto e il design sono molto potenti se è eseguito il backup da una solida esperienza, il nostro team di progettazione interno è altamente integrato con i test del team di produzione e del laboratorio e il nostro team ha una solida esperienza nella convalida dei modelli magneti prima di fare la citazione. A causa di questa capacità speciale, possiamo fare la scelta attuale per la produzione, l'efficienza e la ripetibilità, dalle prime fasi del design ai prodotti finiti. Fabmann lavora con vari materiali di prim'ordine per sviluppare magneti quadrupoli personalizzati e i nostri ingegneri e designer possono creare soluzioni su misura per le esigenze specifiche dell'applicazione. Il nostro team di ingegneria dei prodotti farà un'attenta analisi della domanda di applicazione e quindi selezionerà i materiali, le tecniche di fabbricazione appropriate, la soluzione di assemblaggio e il processo di test di validazione per ottenere prestazioni, efficienza e affidabilità superiori rispetto alle opzioni off-the-shelf. La nostra missione è fornire magneti quadrupolo personalizzati ad alta precisione per applicazioni esigenti in cui il controllo preciso e le prestazioni ottimizzate sono fondamentali.
I nostri modelli
Modello nr.: Fab 54-21 t
Materiale core: acciaio al silicio
Air Gap: ф54
Dimensione complessiva: 534 x 430 x 600mm
Peso: 500 kg
Forza sul campo: 21t/m
Modello nr.: Fab 120-63 t
Materiale core: ferro elettrico puro dt4
Dimensione complessiva: 922 x 250 x 860 mm
Air Gap: ф120
Peso: 496,5 kg
Forza sul campo: 6.3T/m
Modello nr.: Fab 40-15 t
Materiale core: ferro elettrico puro dt4
Dimensioni complessive: 460 x 277 x 499mm
Air Gap: ф40
Peso: 230,5 kg
Forza sul campo: 15t/m
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